python / python/cpython

Document that bf_getbuffer must prevent GC (only under freethreading?) to write to its `view` argument

オープン
#130,409 コメント 4 件 リアクション 0 件 担当者 0 名 GitHub で見る

まだ誰も着手していません。

docs topic-free-threading
主要言語
Python
スター
77.2k
フォーク
35.9k
PR マージ指標
PR 指標を取得中

説明

https://docs.python.org/3/c-api/typeobj.html#c.PyBufferProcs.bf_getbuffer

does not mention any requirement for the callee to hold the GIL or otherwise prevent Python GC to write to the view argument. One might think this is safe, because one has no particular reason to think that the view object is shared between threads and that the bf_getbuffer implementation has exclusive access to it.

However, the view object can be allocated from GC memory, e.g., in https://github.com/python/cpython/blob/4f07fd59cbd2656ae31e164098b8d10c5b7e51f0/Objects/memoryobject.c#L72
and this means that we may see concurrent GC traversals if we do not prevent GC (e.g., by holding the GIL).

Under free-threading mode, I saw the following race in the JAX test suite which I believe stems from this problem:

WARNING: ThreadSanitizer: data race (pid=268192)
  Read of size 8 at 0x7fffc2221a38 by thread T69 (mutexes: read M0):
    #0 mbuf_traverse /__w/jax/jax/cpython/Objects/memoryobject.c:134:5 (python3.13+0x27f190) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #1 update_refs /__w/jax/jax/cpython/Python/gc_free_threading.c:441:5 (python3.13+0x44854a) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #2 _mi_heap_area_visit_blocks /__w/jax/jax/cpython/Objects/mimalloc/heap.c:630:14 (python3.13+0x2a9fe4) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #3 mi_heap_area_visitor /__w/jax/jax/cpython/Objects/mimalloc/heap.c:681:12 (python3.13+0x2aa547) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #4 mi_heap_visit_areas_page /__w/jax/jax/cpython/Objects/mimalloc/heap.c:661:10 (python3.13+0x2aa547)
    #5 mi_heap_visit_pages /__w/jax/jax/cpython/Objects/mimalloc/heap.c:46:12 (python3.13+0x2aa547)
    #6 mi_heap_visit_areas /__w/jax/jax/cpython/Objects/mimalloc/heap.c:667:10 (python3.13+0x2aa547)
    #7 mi_heap_visit_blocks /__w/jax/jax/cpython/Objects/mimalloc/heap.c:692:10 (python3.13+0x2aa547)
    #8 gc_visit_heaps_lock_held /__w/jax/jax/cpython/Python/gc_free_threading.c:267:14 (python3.13+0x4446ff) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #9 gc_visit_heaps /__w/jax/jax/cpython/Python/gc_free_threading.c:306:11 (python3.13+0x4446ff)
    #10 deduce_unreachable_heap /__w/jax/jax/cpython/Python/gc_free_threading.c:614:5 (python3.13+0x4458db) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #11 gc_collect_internal /__w/jax/jax/cpython/Python/gc_free_threading.c:1126:15 (python3.13+0x4458db)
    #12 gc_collect_main /__w/jax/jax/cpython/Python/gc_free_threading.c:1239:5 (python3.13+0x4458db)
    #13 _Py_RunGC /__w/jax/jax/cpython/Python/gc_free_threading.c:1684:5 (python3.13+0x44730e) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)

 Previous write of size 8 at 0x7fffc2221a38 by thread T68 (mutexes: read M0):
    #0 __tsan_memset  (python3.13+0xda21d) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #1 memset /usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/string_fortified.h:59:10 (xla_extension.so+0xa7a60ec) (BuildId: 0cb922163d5a5c8d99583339143c71c4c2e776b1)
    #2 xla::(anonymous namespace)::PyArray_bf_getbuffer(_object*, Py_buffer*, int)::$_0::operator()() const /proc/self/cwd/external/xla/xla/python/py_array.cc:1601:5 (xla_extension.so+0xa7a60ec)
    #3 xla::(anonymous namespace)::PyArray_bf_getbuffer(_object*, Py_buffer*, int) /proc/self/cwd/external/xla/xla/python/py_array.cc:1518:25 (xla_extension.so+0xa7a60ec)
    #4 PyObject_GetBuffer /__w/jax/jax/cpython/Objects/abstract.c:442:15 (python3.13+0x1ba90d) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)
    #5 _PyManagedBuffer_FromObject /__w/jax/jax/cpython/Objects/memoryobject.c:97:9 (python3.13+0x27fdf5) (BuildId: 5001c71441642d7e6efdfc82265e7ee63d55228e)

コントリビューションガイド

コントリビューションガイドを開く

はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

調査の方向性

docs.python.org/3/c-api/typeobj.html の C API リファレンスから始め、PyBufferProcs.bf_getbuffer に焦点を当て、コンテキストを把握するためにリンク先の Objects/memoryobject.c にある割り当て箇所を確認してください。要件が free-threading mode にのみ適用されるのかを明確にし、実装が view 引数への書き込みをどのように保護しなければならないかを文書化してください。完了条件は、API ドキュメントに適用される同期要件が明示的に記載されていることです。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

評価

技術スタック
python
領域
documentation
issue の種類
ドキュメント
難易度
3/5
見積もり時間
1〜2日
活発さ
停滞
明瞭さ
おおむね明確
初心者へのやさしさ
45/100

新しい issue をメールで受け取る

初心者向けの GitHub issue を短くまとめたダイジェスト。